Kde cvrčci tráví zimu?

Zvířata se hibernují zpomalením metabolismu, aby spotřebovávali méně energie během sezónních období nedostatku potravy a extrémně chladného počasí. Některá zvířata, včetně cvrčků a mnoha dalších bezobratlých, se ve skutečnosti pohybují dál a vstupují do úplného klidu. V procesu zvaném diapauza každá buňka v těle cvrčka přestane růst a cvrček se dostane do stavu pozastavené animace. Úplným zastavením biologických procesů mohou zvířata v diapauze přežít extrémní mrazy bez jídla a vody a některá dokonce přežijí zmrazení.

Zásah do životního prostředí

Diapauza je způsobena změnami prostředí, které předchází zimě. Jak léto odeznívá a blíží se podzim, kratší období denního světla způsobují fyziologické změny, které připravují zvíře na diapauzu. Tyto změny mohou způsobit i nižší teploty. Zbytečně vysoké teploty mohou u některých druhů oddálit nebo zabránit diapauze, takže není neobvyklé, že cvrčci zůstávají aktivní ve sklepě po celou zimu. Jak se blíží zima, množství a kvalita dostupné potravy má tendenci klesat, což poskytuje další signály k aktivaci diapauzy u cvrčků.

Životnost a životní etapy

Mnoho hmyzu s ročním životním cyklem má povinné období diapauzy a během příslušné životní fáze se dostane do klidového stavu, bez ohledu na teplotu nebo dostupné denní světlo. Nejčastějším stádiem přezimování cvrčků je stádium vajíčka. Osmdesát procent cvrčků přezimuje jako vajíčka, zatímco jen asi 15 procent přezimuje jako nymfy a malá hrstka druhů vstoupí do diapauzy v dospělosti.

Cvrčci, kteří mají dvouletý životní cyklus, se vyznačují tím, že vstupují do diapauzy ve dvou různých fázích. Která dvě stádia vstoupí do dormance se u různých druhů cvrčků liší. Například cvrčci na Britských ostrovech přezimují během fáze vajíček a nymf, zatímco druhy v severním Japonsku přezimují nejprve jako nymfy a poté jako dospělí před rozmnožováním.

Hormonální a chemická pomoc

Fyziologické změny způsobené signály prostředí jsou regulovány hormonální aktivitou. Endokrinní žlázy hmyzu vylučují hormony, jako je ekdyzon a juvenilní hormon, které regulují růst a línání hmyzu. Produkce a zastavení těchto sekretů pomáhá určit, kdy a v jaké fázi vývoje se cvrček dostane do diapauzy. Tato endokrinní kontrola diapauzy se u jednotlivých druhů liší.

Některý hmyz přežívá při nízkých teplotách pomocí biochemických prostředků, což znamená, že si vytváří vlastní nemrznoucí směs. S molekulami kryoprotektivních látek je možná odolnost proti mrazu nebo prevence mrazu. Cukry, jako je trehalóza a aminokyseliny, jako je prolin v tkáni hmyzu a hemolymfa (krev), působí na ochranu hmyzu před mrazem. Ačkoli je v této oblasti zapotřebí další výzkum, cvrčci prokazují schopnost tolerovat zmrazení v přítomnosti těchto biochemikálií.

Evoluce diapauzy

Cvrčci těžko přežívají, pokud se jejich období klidu nekryje s nástupem zimy, takže přirozený výběr zabraňuje radikálním odchylkám a podporuje další generace, jejichž rytmy odpovídají prostředí. V mírném podnebí, kde se délka a závažnost ročních období v různých zeměpisných šířkách značně liší, dochází ke speciaci kvůli tomu, kdy a na jak dlouho jsou cvrčci ovlivněni sezónními změnami. Srovnatelné populace cvrčků v teplejších tropických klimatech nevykazují tuto speciační tendenci, protože neexistuje zima, která by způsobila odchylky ve vývojových rytmech.

Ideální podmínky

Nestabilní teploty mohou ovlivnit období klidu kriketu. Náhlé, ale krátkodobé tání může probudit spící cvrčky, ale je nepravděpodobné, že by přežili podchlazení. Zatímco některé druhy přežijí zmrazení a vynoří se z diapauzy bez zranění na jaře, pro jiné je přežití snazší, když zůstanou v klidu v chráněném mikrostanovišti. Období nečinnosti strávené v podzemí nebo ve dřevě klád může poskytnout ochranu před teplotními výkyvy a umožnit diapauze pokračovat až do jara.